研究与分析
doi ;10. 16576/j. cnki. 10074414. 2017. 05. 012
2017年第5期（第30卷，总第151期）·机械研究与应用
CK30L数控车床整体式床身的静力分析
张南媚"，赖玉活2
(1.广西科技大学机械工程学院，广西部州545006；2.柳州长虹数控机床有限公司技术部，广西佛州545007）
摘要：以CK3OL整体式床身为研究对象，利用三维建模软件UG对此床身建模，导入ANSYSWorkbench中，并对模型结构进行静力分析。根据静力计算结果分析，得到床身的等效应力分布图，总体变形和各方向变形图，即可分析床
身的结构是否满足强度和刚度的要求。实践证明，床身的静力分析，对提高床身整体质量的设计提供了有力依据，关键词：整体式床身；ANSYSWorkbench；静力分析
中图分类号：TG519
文献标志码：A
文章编号：10074414(2017)05005003
Static Analysis on Integral Lathe Bed of the CK30L Machine Tool
ZHANG Nan-mei',LAI Yu-huo2
( 1. School of Mechanical Engineering, Guangxi University of Science and Technology, Liuzhou Guangxi 545006, China; 2. Department of Technology, Liuzhou Changhong CNC Machine Tool Co. , Lid, Liuzhou Guangri 545007, China) Abstract : In this article, taking the CK30L integnal bed as the research object, 3D model of the lathe bed is established by u sing the 3D modeling software UG, then it is imported into the ANSYS Workbench, and the static analysis of the model struc ture is conducted. According to the results of static calculation analysis, the equivalent stress drawing of the lathe bed, the o-verall deformation and the direction of figure are obtained, thus it can analyze whether the structure of lathe bed meet the re-quirements of strength and stiffness, Practice has proved that the static analysis of lathe bed would provide strong basis for im proving the overall quality of the bed.
Key words : integral bed; ANSYS Workhench; static analysis
引言 0
对于飞速发展的机械制造业来说，数控车床是不可缺少的基础设备之一；因此，为了满足加工与市场的需求，数控车床不管是在加工精度，刚度，抗振性，稳定性等方面都是在不断地提高。床身作为数控车床的一个重要结构部件，车床上其余结构部件都要以它为支撑和安装的基础。以CK30L数控车床整体式床身作为研究对象，并应用有限元分析软件ANSYS Workbench对整体式床身进行静力分析，找出最大变形处和最大应力。经过对整体式床身静力分析，用来指导如何在结构上改进，以提高床身的稳定性和整体性能
床身的简介
1
所介绍的CK30L型数控车床是一种小型、两轴联动的全功能车床，车床的床身设计为倾斜式（倾斜角度为45°）、床身和底座为铸造成型的整体式结构。对于斜床身车床，具有较强的刚度，不易引起切削振动等优点。整体式床身采用铸造成型，而不是采用焊接成型，因此床身和底座之间不存在大面积的结合部和残余应力，能有效的保证机床的加工精度，具有良
*收稿日期：2017-08-09
好的热稳定性和吸振性等优点[1]。
静力分析基础 2
静力分析是有限元分析中最容易操作同时也是最基础的一种分析方法，其一般是用来分析结构在施加边界条件和静力载荷作用下的线性响应关系。静力分析在通常情况下，计算不含有惯性与阻尼效应的静力载荷作用于工件或零部件上所引起的应力、应变和位移等。在静力分析中，结构材料是要满足线性弹性和小变形理论，所提到的边界条件可以含有非线性边界条件等。静力分析可以分析一些恒定不变的惯性力，例如重力与离心力等。
该研究的对象是整体式床身。下列公式，是在经典力学理论中，物体的动力学方程：
[M](x) +[C](x) +[K](x)= IF(t)
式中：[M]是质量矩阵；[C]是阻尼矩阵；[K]是刚度系数矩阵；（x)是位移矢量；F（t）1是静力矢量。
在线性静力载荷结构分析当中，位移失量（x）也可以由下面矩阵方程而算出：
[K]Ix|={F
式中：[K]一定是要连续而不间断的常量矩阵，1F
基金项目：桂科攻关项目：CK30L高速高精度数控车床的研制（编号：桂科攻1598008-39）。作者简介：张南媚（1993-），女，安微毫州人，硕士研究生，研究方向：数控机床开发与研究。
·50．万方数据